TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Umum Kelapa (Cocos nucifera Linn)
Asal usul kelapa belum ada kesepakatan para ahli. Child (1974) dalam Suhardiyono (1995) melakukan penelaahan menyeluruh terhadap literatur tentang asal-usul kelapa. Pada abad ke-9, pertama kali dikenal alat tukar yaitu perdagangan serat dan minuman keras yang dibuat dari kelapa, diproduksi oleh pedagang bangsa Arab bernama Soleyman yang mengunjungi negeri China. Diantara penulis abad pertengahan yang membuat literatur tentang kelapa adalah Marco Polo dan Friar Jordanas. Kelapa (coconut) dikenal dengan berbagai sebutan seperti Nux Indica, al djanz al kindi,
ganz-ganz, nargil, narle, tenga, temuai dan pohon kehidupan.
Suhardiman (1999) menyatakan klasifikasi botanis kelapa (C. nucifera Linn) sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Monocotyledonae Famili : Arecaceae (Palmae) Subfamilia : Cocoidae
Genus : Cocos
Spesies : Cocos nucifera Linn.
Pohon kelapa merupakan pohon yang paling banyak kegunaannya karena hampir tiap bagian dari pohon tersebut dapat dimanfaatkan. Tidak berlebihan bila pohon kelapa dikenal pula sebagai pohon kehidupan (tree of life). Berbagai ragam industri berbahan baku kelapa telah berkembang mulai dari yang tradisional seperti minyak kelapa dan
kopra sampai kepada pengolahan minyak menjadi senyawa-senyawa kimia yang mempunyai nilai tambah yang tinggi serta pengolahan batang kelapa sebagai salah satu produk mebel (Tenda, 2004).
Kelapa memerlukan lingkungan hidup yang sesuai agar dapat tumbuh, berkembang dan berproduksi dengan baik. Beberapa faktor yang sangat mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan dan produksi kelapa antara lain, faktor yang berasal dari udara, terutama sinar matahari, temperatur, curah hujan dan kelembaban. Faktor yang berasal dari dalam tanah, terutama partikel tanah, jenis tanah dan tersedianya unsur hara di dalam tanah mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan dan produksi kelapa (Suhardiyono, 1995).
Tanaman kelapa menyukai sinar matahari, bila tumbuhnya dinaungi, tanaman mudanya akan tumbuh lambat dan berbuahnya juga agak terlambat. Fremond et al. (1966) dalam Suhardiyono (1995) memperkirakan bahwa penyinaran selama 2000 jam per tahun atau 120 jam per bulan dapat dipandang sebagai batas penyinaran minimun yang dapat menganggu produksi.
Tanaman kelapa sangat peka terhadap suhu rendah. Hal ini merupakan sebab, mengapa penyebaran tanaman kelapa terbatas pada sabuk khatulistiwa yaitu pada 270 Lintang Utara dan 270 Lintang Selatan dan pada ketinggian 0 – 900 meter diatas permukaan laut. Walaupun begitu tanaman kelapa masih dapat tumbuh hingga pada ketinggian 1500 mdpl namun sudah memiliki perubahan fisiologis dan morfologi tanaman kelapa (Wahyuni, 1990).
Menurut Fremond et al. (1966) dalam Suhardiyono (1995) tanaman kelapa tumbuh paling baik pada daerah yang mempunyai temperatur rata-rata 270C dengan curah hujan 1.300 – 2.300 mm per tahun. Namun dengan curah hujan 3.800 mm atau
lebih kelapa masih dapat tumbuh dengan baik sepanjang tanah mempunyai drainase yang baik.
Di Indonesia sendiri pada tahun 2002 areal pertanaman kelapa tercatat seluas 3,7 juta ha dimana 92,04% jenis kelapa dalam diperoleh dari perkebunan rakyat, 4% merupakan tanaman kelapa hibrida dan mampu berproduksi lebih dari 3 juta metrik ton (Abdurachman dan Mulyani, 2003). Dengan demikian Indonesia merupakan negara yang mempunyai areal tanaman kelapa terluas di dunia. Dari jumlah produksi tersebut, industri pengolahan kelapa perlu mendapat perhatian karena saat ini kita dapat melihat begitu banyaknya diversifikasi dari produk kelapa (APCC, 2005).
Industri pengolahan kelapa di Indonesia antara lain industri pengolahan minyak dari kopra dan kelapa segar, dessicated coconut, santan, arang tempurung, arang aktif, serat sabut, gula kelapa dan nata de coco. Industri minyak kelapa skala kecil berjumlah 4.352 unit usaha yang menyerap tenaga kerja 115.000 orang dengan nilai produksi sekitar 85 milyar. Untuk industri minyak kelapa/minyak goreng skala menengah berjumlah 49 perusahaan dengan kapasitas produksi 1 juta ton (APCC, 2005).
Jenis tanaman kelapa di Indonesia terdiri dari dua varietas utama, yaitu varietas genjah (nana variety) dan varietas dalam (typical variety). Dengan semakin berkembangnya ilmu pemuliaan pohon maka dikenal golongan ketiga yaitu golongan kelapa hibrida. Kelapa hibrida (Gambar 1) merupakan hasil persilangan antara varietas genjah dan varietas dalam sehingga dihasilkan sifat-sifat yang baik dari kedua jenis kelapa asal, seperti terlihat pada Tabel 1 (Menristek, 2005). Permuliaan tanaman kelapa dengan persilangan (hibridisasi) dimulai sejak tahun 1955 (Suhardiman, 1999).
Gambar 1. Kelapa hibrida
Kelapa varietas dalam mempunyai batang yang tinggi dan besar, dapat tumbuh mencapai tinggi 30 meter lebih dan dapat mencapai umur 100 tahun lebih. Kelapa varietas genjah bentuk batangnya ramping dari pangkal sampai ke ujung, tinggi batangnya 5 meter atau lebih dan dapat berumur 50 tahun atau lebih (Menristek, 2005).
Tabel 1. Karakteristik Kelapa Dalam, Genjah dan Hibrida
Karakteristik Jenis Kelapa
Dalam Genjah Hibrida Produksi Kopra pada umur tahun
(ton/ha/tahun)
1,0 0,5 6,0 ~ 7,0
Produksi buah (butir/pohon/tahun)
90 140 140
Kadar minyak daging buah Tinggi Rendah Tinggi Ketahanan terhadap penyakit Kurang
peka
peka Kurang peka
Umur berbuah (tahun) 6 ~ 7 3 ~ 4 3 ~ 4
Habitus Pohon Tinggi Pendek Sedang
Sumber : Menristek, 2005. Sifat Kayu Kelapa
Hartadi dan Sumardjan, 1992 dalam Wardhani 2004 membagi BJ kayu kelapa menjadi tiga berdasarkan ketebalan kayu mulai dari bawah kulit, yaitu :
a) High density wood (BJ = >0,6) meliputi 53% bagian batang, umumnya terdapat di bagian paling luar dekat kulit kayu dan mempunyai ketebalan 3-5 inci, sangat tahan terhadap goresan.
b) Medium density wood (BJ = 0,4 – 0,6) meliputi 25% bagian batang, berada pada ketebalan 2-4 inci setelah bagian high density wood, sedikit tahan terhadap goresan, tidak tahan terhadap cuaca yang lembab.
c) Low density wood (BJ = <0,4) meliputi 22% bagian batang, terdapat dibagian tengah, cukup lunak, cepat lapuk, tidak tahan terhadap goresan dan kelembaban tinggi.
V. K. Sulc (1990) dalam Wardhani et al. (2004) memberikan pembagian yang lebih luas meliputi tiga kelas di atas dan tambahan satu kelas yaitu very low density wood dengan nilai BJ dibawah 0,25. Kayu kelapa berbeda bila dibandingkan dengan jenis-jenis
hardwood lainnya, dimana:
a) Kayu kelapa tidak mempunyai kambium sehingga diameter batang tidak bertambah
b) Pada bagian penampang lintang, berkas pembuluh tidak seragam dan tersebar secara acak
c) Kayu kelapa tidak membentuk kayu teras dan kayu gubal sehingga tidak dapat dikatakan bahwa setiap bagian tanaman kelapa aktif secara biologis sepanjang hidupnya.
d) Kelapa tidak membentuk lingkaran tumbuh karena tidak ada pertumbuhan tahunan pada diameter batang
e) Kelapa tidak mempunyai cabang, artinya kayu kelapa bebas mata kayu.
f) Kayu kelapa tidak dapat beregenerasi, terlihat pada bekas pijakan saat pemanenan buah kelapa yang tidak pernah hilang sepanjang hidupnya.
Secara fisis kayu kelapa memiliki kerapatan yang sangat beragam baik dari pangkal ke ujung maupun dari tepi ke dalam. Pada bagian pangkal dan tepi memiliki kerapatan yang tinggi dan didominasi oleh ikatan pembuluh dewasa sedangkan bagian tengah dan ujung lebih banyak mengandung jaringan dasar berupa parenkim serta ikatan pembuluh muda dengan kerapatan yang lebih rendah. Kerapatan yang beragam dalam satu pohon kemungkinan diikuti oleh variasi kandungan kimia (Wardhani et al., 2004).
Kelapa Hibrida
Kelapa hibrida merupakan kelapa hasil persilangan atau hibridasi antara dua tanaman kelapa sejenis yang memiliki perbedaan sifat (Suhardiman, 1985 dalam Wijaya 2007). Berdasarkan jumlah perbedaan yang dimiliki oleh kedua tanaman yang disilangkan, hasil hibrida dapat menjadi:
a) Monohibrida, yakni hibrida dengan satu perbedaan sifat, misalnya perbedaan bentuk buah
b) Di- atau trihibrida dengan dua atau tiga perbedaan sifat, misalnya warna buah, bentuk buah, dan umur mulai berbuah
c) Polihibrida, yakni hibrida dengan banyak perbedaan sifat, namun tetap dalam satu jenis.
Persilangan antara kelapa dalam dengan kelapa genjah dapat digolongkan ke dalam jenis polihibrida karena memiliki perbedaan sifat yang cukup banyak (Suhardiman, 1985 dalam Wijaya, 2007). Kelapa hibrida bersifat unik karena mempunyai keseragaman susunan genetik dan secara praktis mempunyai satu genotif, sehingga jika dalam lahan ada 1.000 tanaman kelapa hibrida, satu tanaman terserang penyakit, maka 999 tanaman lain mempunyai peluang yang sama untuk terserang. Hal
ini berbeda dengan kelapa tipe jangkung dan genjah yang secara genetik beragam (Bari dan Mansjur 1987 dalam Wijaya, 2007).
Sedangkan menurut Fremond dan de Lamote (1971) dalam Wijaya (2007), kelapa hibrida memiliki sifat unggul yang diwariskan oleh tetuanya, antara lain: (1) berbuah cepat (4-5 tahun), (2) potensi berbuah rata-rata mencapai 120 butir per pohon per tahun, (3) daging buah tebal, (5) kandungan minyak tinggi, (6) habitus tanaman sedang, serta (7) relatif serangan hama dan penyakit.
Sifat Anatomi Kayu Kelapa Hibrida
Sifat anatomi kayu merupakan sifat dasar yang ada dalam kayu yang harus diketahui baik secara makroskopis maupun mikroskopis. Sifat makroskopis yang diamati yaitu warna dan corak kayu, tekstur, arah serat, kilap, kesan raba, dan kekerasan. Sedangkan sifat mikroskopis yang harus diamati adalah Serat Kayu.
Sifat makroskopis Warna dan corak kayu
Warna kayu terutama disebabkan oleh adanya zat ekstraktif. Warna kayu sangat bervariasi, perbedaan warna kayu tidak terjadi pada macam atau jenis kayu yang berbeda saja, tetapi perbedaan warna juga dapat terjadi pada sebatang kayu. Warna asli kayu sangat bervariasi dari hampir putih sampai berwarna hitam (Mandang dan Pandit, 1997).
Warna kayu kelapa bervariasi tergantung pada BJ dan lokasi di dalam batang. Warna batang kelapa umumnya kuning kecokelatan sampai cokelat kemerahan (Wijaya, 2007).
Tekstur
Tekstur dari kayu adalah suatu sifat yang menunjukkan ukuran-ukuran relatif dari sel-sel yang mencolok besarnya didalam kayu. Tekstur dikatakan halus apabila ukuran dari sel-selnya sangat kecil. Menurut Mandang dan Pandit (1997), tekstur suatu jenis kayu disebut halus jika diameter sel serabut lebih kecil dari 30 mikron. Diameter antara 30-45 mikron berukuran sedang, dan bila berdiameter lebih dari 45 mikron dikatakan bertekstur kasar.
Tekstur dinilai pula dari tingkat kerataannya, tekstur dikatakan tidak rata jika halus di tempat-tempat tertentu dan kasar di tempat-tempat lain pada permukaa yang sama Hal ini disebabkan oleh pembuluh yang berkelompok atau berganda radial 4 sel atau lebih (Mandang dan Pandit, 1997).
Kilap
Kilap kayu adalah suatu sifat dari kayu yang memungkinkan kayu dapat memantulkan cahaya. Beberapa jenis kayu tampak mengkilap atau buram ini tergantung dari tingkat karakteristik yang dimiliki kayu. Kilap disini berbeda dengan kilap yang diakibatkan oleh pemberian bahan seperti pernis (Mandang dan Pandit, 1997).
Kesan raba
Kesan raba dinilai licin atau kesat dengan mengosok-gosokan jari ke permukaan kayu. Beberapa jenis kayu terasa licin jika diraba. Biasanya kayu yang mempunyai tekstur halus serta berat jenis tinggi menimbulkan kesan raba yang licin juga dapat bertambah jika kayunya mengandung minyak (Mandang dan Pandit, 1997).
Untuk identifikasi kayu, kesan raba ini ditentukan pada keadaan kayu kering udara. Kesan raba ini dinilainya sangat terbatas sekali dalam identifikasi disamping sangat bervariasi menurut individu-individu bersangkutan juga tergantung dari bagian-bagian pohon yang diambil (Pandit dan Ramdan, 2002).
Kekerasan
Kekerasan kayu merupakan salah satu sifat yang berguna dalam identifikasi jenis kayu. Kekerasan dinilai sangat lunak, agak lunak, agak keras, keras dan sangat keras. Penetapannya dilakukan dengan cara menyayat contoh uji pada arah tegak lurus serat. Makin keras makin sukar disayat. Bekas sayatan juga mengkilap. Makin tebal dinding serat makin keras kayu yang bersangkutan. Kekerasan kayu dapat pula bertambah oleh kandungan mineral, terutama silika dalam sel-sel kayu (Mandang dan Pandit, 1997).
Ikatan Pembuluh
Ikatan sel pembuluh atau disebut juga vascular bundle mengandung phloem,
xylem, parenkim dan serat berdinding tebal. Serat berdinding tebal berfungsi sebagai
pemberi tenaga mekanik pada batang. Dinding sel dari serat ini bertambah tebal dari bagian tengah (core) ke bagian korteks batang. Xylem diselimuti oleh sel-sel parenkim yang biasanya mengandung dua sel pembuluh yang lebih dan besar, kombinasi dari sel pembuluh besar dan kecil atau kumpulan dari beberapa sel pembuluh besar dan kecil (Wijaya, 2007).
Secara makroskopis diketahui adanya perbedaan kerapatan (penyebaran)
vascular bundle antar kedalaman maupun antar ketinggian dalam batang. Semakin ke
arah sentral kerapatan vascular bundle semakin berkurang, sedangkan ke arah vertikal kerapatan vascular bundle semakin bertambah. Kemampuan vascular bundle sebagai
penyokong kekuatan kayu berkaitan erat dengan tebal dinding sel serabut dan kandungan silika dalam sel (Rahayu, 2005).
Parenkim
Di dalam kayu, parenkim merupakan jaringan yang berfungsi untuk menyimpan serta mengatur bahan makanan cadangan. Ciri parenkim yang penting untuk diidentifikasi adalah susunannya sebagaimana dilihat pada penampang lintang kayu. Pada bagian ini, dengan bantuan lup, parenkim biasanya dapat dilihat berupa jaringan yang berwarna lebih cerah daripada jaringan serat, umumnya hampir putih dan lainnya agak coklat atau coklat merah. Secara garis besar, susunan parenkim dapat dibagi atas dua tipe berdasarkan hubungannya dengan pembuluh. Tipe pertama dinamakan parenkim apotrakea yaitu semua bentuk parenkim yang tidak berhubungan langsung dengan pembuluh. Tipe kedua parenkim paratrakea, meliputi semua parenkim yang berhubungan dengan pembuluh (Mandang dan Pandit, 1997).
Menurut Sudarna (1990) dalam Rahayu (2001) menyatakan bahwa secara secara garis besar struktur anatomi batang kelapa terdiri dari jaringan parenkim sebagai jaringan dasar, dan sejumlah ikatan pembuluh yang tersebar diantara jaringan parenkim terdiri dari sel-sel berdinding tipis berbentuk polignol sampai bundar.
Sifat mikroskopis
Serat kayu (Sel serabut)
Sel-sel yang berbentuk panjang langsing dikenal dengan nama serat. Dindingnya umumnya lebih tebal daripada parenkima dan pembuluh. Panjangnya antara 300 dan 3600 mikron, bergantung pada jenis pohon dan posisinya dalam batang. Diameternya antara 15 dan 50 mikron. Ketebalan dindingnya relatif dibanding diameter, dapat tipis, tebal atau sangat tebal. Serat dikatakan berdinding sangat tebal jika lumen atau rongga
selnya hampir seluruhnya terisi dengan lapisan-lapisan dinding (Mandang dan Pandit, 1997).
Sel serabut kayu kelapa terdapat di dalam ikatan pembuluh. Sel serabut atau yang biasa disebut serat berfungsi sebagai pemberi tenaga mekanik. Luas daerah yang ditempati oleh serat dalam ikatan pembuluh menurun dari korteks dan dari pangkal ke ujung, sedangkan ketebalan dinding serat menurun dari korteks ke pusat (Wardhani et al. 2004)
Sifat Fisis Kayu Kelapa Hibrida Kadar Air
Haygreen dan Bowyer (1996) menyebutkan bahwa kadar air (KA) adalah berat air yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kayu bebas air atau berat kering tanur (BKT). Kadar air berkolerasi negatif dengan BJ (Berat Jenis) dimana kadar air menurun dengan meningkatnya nilai BJ, dan sebaliknya. Besarnya kadar air dalam batang kelapa meningkat dengan meningkatnya ketinggian batang dan menurun dari bagian core ke bagian atas korteks. Kadar air batang kelapa pada bagian dermal di pangkal batang sebesar 50 sampai 400% pada bagian core di ujung batang (Palomar, 1990 dalam Wijaya, 2007).
Perbedaan nilai kadar air disebabkan adanya perbedaan persentase jumlah parenkim terhadap vascular bundle. Bagian ujung dan bagian pusat batang (core) memiliki kemampuan untuk mengikat air lebih banyak dari bagian pangkal tepi batang. Hal ini disebabkan karena jumlah parenkim pada bagian pusat batang dibandingkan dengan jumlah vascular bundle namun pada bagian ujung batang kadar air tetap tinggi dikarenakan pada bagian ujung tersebut merupakan pusat pertumbuhan kayu kelapa.
Seperti yang diketahui bahwa parenkim ialah jaringan yang berfungsi untuk menyimpan dan mengatur cadangan makanan, oleh karena itu parenkim memiliki kandungan gula dan pati yang tinggi yang bersifat higroskopis. Maka oleh karena itu parenkim sangat mempengaruhi kandungan kadar air yang terdapat pada kayu kelapa (Wijaya, 2007).
Berat Jenis
Berat Jenis adalah perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan volume pada kandungan air yang telah ditentukan) dengan kerapatan air pada suhu 40C air memiliki kerapatan sama dengan 1 kg/cm3 atau 1000 gram/cm3 (Haygreen dan Bowyer 1996). Hubungan langsung antara proporsi volume ronga dalam kayu (porositas) dan kerapatan zat kayu hampir sama untuk semua spesies. Jadi, apabila potongan-potongan zat dinding sel bebas rongga diambil dari spesies dengan kerapatan rendah diuji berat jenisnya dan dibandingkan dengan hasil-hasil pengujian serupa dari suatu kayu yang rapat, kedua nilai BJ-nya hampir sama. Untuk tujuan umum dapat dianggap bahwa kerapatan dinding sel kayu kering kurang lebih 1,5 g/cm3, artinya BJ-nya 1,5 (Wijaya, 2007).
Kayu kelapa memiliki BJ yang beragam berdasarkan perbedaan kedalaman dan ketinggian batang. V.K Sulc (1990) dalam Wardhani dkk (2004) menyebutkan bahwa kayu kelapa memiliki empat zona BJ berdasarkan kedalamannya yaitu BJ tinggi (lebih dari 0,6); BJ sedang (0,4-0,6); BJ rendah (0,25-0,4); dan BJ sangat rendah (kurang dari 0,25). Palomar (1990) dalam Wardhani (2004) menyebutkan bahwa BJ kayu kelapa menurun dengan bertambahnya tinggi batang dan meningkat dari bagian pusat batang (core) ke bagian tepi batang (korteks). Hal ini terkait dengan penyebaran dan kondisi
vascular bundle, serta tebal dinding serat. Semakin berkurangnya jumlah vascular bundle dan ketebalan dinding serat akan mengakibatkan berat jenis kayu berkurang. Hal
yang sama juga terjadi apabila persentase parenkim dalam vascular bundle bertambah dan vascular bundle tersebut belum mengalami proses lignifikasi (Wijaya, 2007).
Penyusutan
Penyusutan dinding sel yang juga berarti penyusutan semua bagian kayu terjadi karena lepasnya molekul-molekul air terikat diantara hemiselulosa dan rantai panjang molekul-molekul selulosa (Haygreen dan Bowyer 1996). Besarnya penyusutan yang terjadi sebanding dengan jumlah air yang keluar dari dinding sel. Stabilitas dimensi kayu sangat dipengaruhi oleh penyusutan dan pengembangan yang berhubungan dengan penurunan dan peningkatan kadar air di bawah titik jenuh serat. Tidak seperti kayu-kayu konvensional yang memperlihatkan penyusutan tangensial hampir dua kali penyusutan radial, penyusutan radial tangensial kayu kelapa tidak berbeda secara signifikan (Palomar, 1990 dalam Wijaya 2007).
Penyusutan longitudinal pada kayu normal dapat diabaikan untuk kepentingan praktis karena nilainya sangat kecil. Karakteristik ini pula yang membuat kayu dan produk-produknya menjadi sangat berguna sebagai bahan bangunan, tanpa sifat ini perubahan kadar air akan mengakibatkan bencana. Umumnya penyusutan longitudinal yang terjadi dari kondisi segar ke kondisi kering tanur hanya bernilai 0,1 sampai 0,2 persen untuk sebagian besar spesies dan hanya sedikit yang melebihi 4 persen (Haygreen dan Browyer, 1996). Di satu sisi pengurangan kadar air membuat zat ekstraktif yang terkandung didalam kayu menjadi berkurang dan menjadi tidak disenangi oleh organisme perusak. Namun dengan pengurangan kadar air berakibat merubah struktur sel kayu hingga menyebabkan penyusutan kayu.
